用于前照灯的激光光学系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于前照灯的激光光学系统，并且更具体而言，涉及一种用于前照灯的激光光学系统，其中在从激光二极管输出的光之间，在荧光体上入射并然后向后散射的光再次入射在荧光体上，以便获得额外的光量，并从而提高光效率。
【背景技术】
[0002]车辆的前照灯(车头灯)为照亮车辆的前方区域以便确保驾驶员的清晰视野的灯。前照灯通常使用卤素、高强度放电灯(HID)和LED 二极管作为光源。
[0003]然而，卤素、HID和LED 二极管技术的问题在于，它们有较高的能源消耗，从而它们的光效率较低。此外，齒素、HID和LED 二极管技术的问题在于,包括光源和透镜的光学系统的整体尺寸较大，从而设计的自由度较低并且重量较重。
[0004]近来，正在开发一种利用激光二极管作为光源的前照灯，其是环境友好的，并且具有较长寿命和较高光效率。
[0005]如图1所示，用于前照灯的常规激光光学系统包括激光二极管1、PCB衬底2、荧光体3、壳体4以及盖体5，其中，激光二极管I产生蓝色波长范围的激光光束；激光二极管I附接至PCB衬底2上，并且PCB衬底2控制到达激光二极管I的电流的供应；荧光体3与从激光二极管I输出的光相互作用以便输出白光；壳体4具有引导从激光二极管I输出的光而到达荧光体3的引导路径4a ;盖体5联接到壳体4以固定荧光体3。
[0006]在从激光二极管I输出并然后在突光体3上入射的光之中，一些光可能向后散射，如由虚线指示的箭头所示。然而，图1的常规的激光光学系统的问题在于，向后散射的光不可能再次入射在荧光体3上，从而导致了光学损失并恶化了光效率。
[0007]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0008]因此，已作出的本发明谨记出现在现有技术中的上述问题和/或其他问题，并且本发明涉及一种用于前照灯的激光光学系统，其中在从激光二极管输出的光之中，入射在荧光体上并然后向后散射的光再次入射在所述荧光体上，以便获得额外的光量，并从而增加光效率。
[0009]此外，本发明致力于提供一种用于前照灯的激光光学系统，其中使向后散射的光再次入射在所述荧光体上的内部反射表面集成有散热器，从而延长了激光光学系统的使用寿命,并且改进了耐久性。
[0010]根据本发明的各个方面，提供了一种用于前照灯的激光光学系统，其可以包括:激光二极管，PCB衬底，荧光体，引导路径以及内部反射表面，其中，所述激光二极管发射光；所述激光二极管附接至所述PCB衬底，所述PCB衬底控制到达所述激光二极管的电流的供应；所述荧光体位于所述激光二极管的前方，与从所述激光二极管发射的光相互作用并从而输出白光；所述引导路径位于所述激光二极管的前方并引导从所述激光二极管输出的光至所述荧光体光；所述内部反射表面位于所述荧光体和所述引导路径之间并连接到所述引导路径；所述内部反射表面将已经入射在所述荧光体上并向后散射或反射的光反射至所述荧光体。
[0011]所述激光光学系统可以进一步包括前置散热器，所述前置散热器围绕并保护所述激光二极管，所述前置散热器将热量从所述激光二极管传递至外部以散发热量。所述激光光学系统可以进一步包括后置散热器，所述后置散热器连接到所述PCB衬底的后部，并且将热量从所述激光二极管传递至外部以散发热量。
[0012]所述内部反射表面考验包括反射涂层，所述反射涂层包括沉积以提高反射效率的铝或银。所述激光光学系统可以进一步包括盖体，所述盖体联接到所述前置散热器以固定所述荧光体。所述激光光学系统可以进一步包括外部反射器，所述外部反射器联接到所述前置散热器并沿着前方方向反射从所述荧光体输出的白光。
[0013]所述引导路径和所述内部反射表面可以整体地或一体地形成在所述前置散热器上。所述内部反射表面可以由所述盖体关闭。
[0014]所述引导路径可以形成为圆柱体的形状，其直径在从与所述激光二极管连通的其第一端部到与所述内部反射表面连通的其第二端部的方向上逐渐地增加，其中所述引导路径的横截面上的左侧和右侧可以实质上平行于左线和右线并且位于左线和右线的外部，所述左线和所述右线通过将所述激光二极管的中心分别连接到所述荧光体的底座的对应横截面的左端部和右端部来进行限定，以便允许从所述激光二极管输出的光入射在所述荧光体上，并且在所述引导路径的截面上的左侧和右侧可以关于通过所述激光二极管的中心的竖直线彼此实质上对称。
[0015]所述内部反射表面可以包括椭圆弯曲表面，并且所述内部反射表面的水平截面的长度大于所述荧光体的对应水平截面的长度，使得所述荧光体位于所述内部反射表面的椭圆弯曲表面中。
[0016]形成在所述椭圆弯曲表面中的所述内部反射表面的下顶点可以位于通过所述激光二极管的中心的竖直线上，并且沿着竖直线从所述下顶点到所述激光二极管的中心的距离可以等于或小于从所述激光二极管的中心到所述荧光体的距离的1/4。形成为椭圆弯曲表面的所述内部反射表面的横截面中的左顶点和右顶点可以位于通过在水平方向上延伸所述荧光体的底座而获得的水平线上。
[0017]在上述说明中清楚的是，所述激光光学系统有利的是，通过设置在所述激光二极管和所述荧光体之间的所述内部反射表面而入射在所述荧光体上的光束的质量能够显著地提高，从而使得在光效率上具有极大的改进，并且有利的是，用作光源的所述激光二极管的数量由于光效率上的改进而得以减少，因而实现了在成本和重量上的降低，并且极大地减少了光学系统的整体尺寸。
[0018]本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
【附图说明】
[0019]通过随后结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点，在这些附图中:
[0020]图1为显示用于前照灯的常规激光光学系统的视图；
[0021]图2为显示根据本发明的示例性的用于前照灯的激光光学系统的立体图；
[0022]图3为图2的截面图；
[0023]图4为示出根据本发明的示例性内部反射器的视图；以及
[0024]图5为显示根据本发明的包括示例性外部反射器的示例性的用于前照灯的激光光学系统的截面图。
【具体实施方式】
[0025]现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
[0026]如图2至图5所示，根据本发明的用于前照灯的激光光学系统包括激光二极管10、PCB衬底20、荧光体30、引导路径40以及内部反射表面50，其中，激光二极管10产生蓝色波长(例如，通常大约450nm的短波长)范围的激光光束；激光二极管10附接至PCB衬底20上，并且PCB衬底20控制到达激光二极管10的电流的供应；荧光体30位于激光二极管10的前方，与从激光二极管10发射的光相互作用从而输出白光；引导路径40位于激光二极管10的前方，并且将从激光二极管10输出的光引导至荧光体30 ;内部反射表面50位于荧光体30和引导路径40之间，连接到引导路径40，并且将入射在荧光体30上并向后散射的光反射回荧光体30。
[0027]激光光学系统进一步包括前置散热器60、后置散热器70以及盖体80，其中，前置散热器60围绕并保护激光二极管10，并且将来自激光二极管10的热量传递至外部以便散发热量；后置散热器70连接到PCB衬底20的后部，并且将来自激光二极管10的热量传递至外部以便散发热量；盖体80联接到前置散热器60以固定荧光体30。
[0028]换言之，根据本发明的激光光学系统配置成具有在激光二极管10和荧光体30之间的内部反射表面50。所有从激光二极管10输出的光都入射到荧光体30上，并且大部分入射到荧光体30上的光都与荧光体30相互作用以向前输出白光。
[0029]此外，入射在荧光体30上并然后没有在荧光体30中激发而是向后散射的一些光(由图3指示的箭头所示出)通过内部反射表面50反射并然后再次入射在荧光体30上。因此，所有从激光二极管10输出的光与突光体30发生相互作用并从而输出为白光。
[0030]内部反射表面50的上述构造能够消除由光向后散射所导致的光学损失，因此获得了额外的光量，并从而显著地改进了光效率。
[0031]通过前置散热器60和后置散热器70实现的双重散热功能能够延长激光二极管10和